Агрегаты холодильных машин это
Холодильным агрегатом называется конструктивное объединение ряда узлов на общей раме или связанных опорах. Состав узлов агрегата определяется заводской поставкой. Обычно комплектуют компрессор, электродвигатель, конденсатор, вентилятор (при воздушном охлаждении конденсатора), ресивер, фильтр и некоторые приборы автоматики и контроля. В средних и крупных установках объединяют испаритель с ресивером и регулирующую станцию.
Агрегатированные машины имеют ряд преимуществ перед машинами, у которых каждый элемент монтируется отдельно: сборка агрегата на заводе-изготовителе обеспечивает необходимую точность, компактность, удобство технического обслуживания и качество выполнения монтажных работ (центровка валов, крепление электродвигателя и компрессора, подсоединение приборов автоматики и контроля и т. д.). Холодильной машиной называется комплекс элементов, обеспечивающих отвод тепла от охлаждаемого объекта. Обычно она состоит из компрессорно-конденсаторного агрегата, испарителей и приборов, регулирующих подачу холодильного агента и заданную температуру в охлаждаемом объеме.
Холодильной машиной называется комплекс элементов, обеспечивающих отвод тепла от охлаждаемого объекта. Обычно холодильная машина состоит из компрессорно-конденсаторного агрегата, испарителей и приборов, регулирующих подачу холодильного агента и заданную температуру в охлаждаемом объеме.
Холодильной установкой называют холодильную машину вместе с охлаждаемым объектом и вспомогательными устройствами. Простейшим примером установки служит домашний холодильник, торговый холодильный шкаф или прилавок с компрессорно-конденсаторным агрегатом. Более крупные установки могут состоять из одной или нескольких машин, одного или нескольких охлаждаемых объектов, системы рассольных трубопроводов, насосов, вспомогательных аппаратов, а также приборов автоматики и контроля.
В настоящее время отечественная промышленность выпускает холодильные агрегаты и машины. Агрегаты поступают на заводы-изготовители холодильного оборудования, где они встраиваются в оборудование (преимущественно агрегаты с герметичными компрессорами), либо комплектуются испарителями и другими элементами холодильной машины а также охлаждаемым объектом (прилавок, витрина, сборная камера) и направляются потребителям.
Холодильные агрегаты: что они собой представляют?
В современном мире сложно себе представить хранение скоропортящихся продуктов без специального оборудования. Экспорт и импорт товаров, требующих перевозки при низких температурах сейчас осуществляется очень легко благодаря постоянному развитию и модернизации специализированного холодильного оборудования. Сегодня в нашей статье мы расскажем вам о холодильных агрегатах, которые применяются в холодильных шкафах.
Что же представляет собой холодильный агрегат? Это в первую очередь элемент холодильной установки. В своем составе он содержит конденсатор, испаритель, компрессор, ресивер с приводом компрессора, а так же нагнетательный трубопровод. Вся эта конструкция в совокупности и является холодильным агрегатом. Компрессор – это специальное устройство, основной функцией которого является повышение давления и перемещение веществ в газообразном состоянии. Конденсатор – это другими словами теплообменник. В холодильных установках они применяются для того, чтобы конденсировать пары холодильных агентов. Ресивер – это специальная емкость, в которой хранится жидкий холодильный агент. Ресивер так же создан для равномерной подачи хладагента в испарители. С помощью него создается запас хладагента во всей холодильной системе.
Давайте разберемся, что такое хладагент (холодильный агент), который так активно используется в холодильной установке. В процессе кипения хладагент забирает тепло охлаждаемого объекта и возвращает его в окружающую среду, это происходит из-за конденсации. Таким образом, хладагенты имеют две фазы перехода – кипение и конденсация. Стоит так же отметить, какие химические вещества чаще всего используются в качестве холодильных агентов: в основном это фреоны (или хладоны, которые, по сути, являются фторсодержащими углеводородами), аммиак, элегаз (шестифтористая сера, которая представляет собой тяжелый газ), азот, гелий и ряд других углеводородов. В холодильных установках хладон работает по замкнутому циклу, в отличие от азота и гелия (жидкость расходуется, а затем испаряется лишь один раз).
Холодильные агрегаты в общем случае разделяют на две основные категории в зависимости от охлаждающей среды, которая используется для конденсации холодильного агента. Если в качестве охлаждающей среды выступает воздух, то агрегат является агрегатом с воздушным охлаждением, если вода – то это уже агрегат с водным способом охлаждения.
Иногда холодильные агрегаты бывают оборудованы герметичными компрессорами, в которые встроены электродвигатели. Компрессор имеет общий вал с ротором электродвигателя (вращающейся частью электродвигателя), он размещен в стальном кожухе (то есть жестком корпусе). Такие холодильные агрегаты применяются в сплит-системах (двухблочных кондиционерах), холодильных торговых шкафах и в наших домашних холодильниках.
В данный момент торговые точки с продовольственными товарами могут существовать лишь благодаря холодильным устройствам (шкафы, витрины, лари), в составе которых, естественно, основную роль играет холодильный агрегат. Агрегаты высокого качества от надежых производителей имеют очень высокие технические характеристики, в частности, энергоэффективность.
Компания «Промхолод» готова предоставить вам холодильный агрегат практически любой разновидности по выгодной цене. В наличии среднетемпературные и низкотемпературные холодильные машины, а так же поршневые и спиральные многокомпрессорные станции. Все агрегаты имеют сертификаты соответствия требованиям «О безопасности машин и оборудования».
Холодильные машины
Холодильные машины предназначены для отвода тепла в целях поддержания на объекте температуры ниже, чем в окружающей среде. Подобное оборудование способно работать в очень широком диапазоне температур – +10…-80 градусов. В основе работы этих установок лежит принцип теплового насоса – они забирают тепло от объекта, затрачивая на охлаждение некоторую энергию.
Парокомпрессионные холодильные установки, оснащенные испарителем, конденсатором и компрессором, сегодня используются наиболее широко. Благодаря высокой герметичности они обладают достаточно высокой производительностью и низкими потерями потребляемой энергии.
Особенностью пароэжекторных холодильных машин является использование в качестве хладагента воды. Агрегат способен создавать пониженное давление, в результате чего жидкость в испарителе охлаждается. Пар из испарителя поступает в конденсатор, где превращается в жидкость, отдавая окружающей среде свое тепло. В охлаждаемую воду добавляется жидкость из конденсатора, которая подается в испаритель.
Производство
Особенности холодильных машин
Холодильные машины различных типов, отличающиеся устройством и принципом действия, имеют свои характерные особенности, благодаря которым они могут удовлетворять тем или иным требованиям, потребителей искусственного холода.
Прежде всего он исходит из того, какой температурный уровень должна создать и поддерживать холодильная установка и сколько теплоты необходимо отвести от охлаждаемого объекта. Эти критерии несколько ограничивают возможность выбора. Например, если требуется температура порядка —50 С, то одноступенчатые агрегаты ее не могут создать и их придется исключить из рассмотрения. Если от охлаждаемого объекта надо отводить очень много теплоты, то, скорее всего, выбор придется остановить на установке с винтовым или центробежным компрессором, который в данном случае имеют преимущества перед поршневым компрессором.
Следующий критерий выбора — затраты на приобретение, установку и эксплуатацию. Они складываются из капитальных затрат и эксплуатационных расходов.
Капитальные, т.е единовременные, затраты складываются из стоимости самой машины, стоимости помещения (или его части), где она будет стоять, фундамента (если он необходим), затрат на перевозку, монтаж, различные вспомогательные приспособления и материалы.
Эксплуатационные, т.е текущие, расходы включают прежде всего плату за энергию (любая установка для своей работы непременно требует подвода энергии) и охлаждающую воду (последние затраты исключаются при воздушном охлаждении, как, например, в домашнем холодильнике).
Плата за энергию связана с одной из важнейших характеристик холодильной машины — холодильным коэффициентом, показывающим, сколько джоулей теплоты можно отвести от охлаждаемого объекта, затратив один джоуль энергии. По этому коэффициенту судят об энергетической эффективности. Чем больше коэффициент, тем выше энергетическая эффективность. Поэтому при прочих равных условиях предпочтение отдают холодильному агрегату с наибольшим холодильным коэффициентом.
В эксплуатационные расходы входят еще затраты на содержание обслуживающего персонала и некоторые другие. Важными критериями выбора являются также ее надежность, определяемая показателями безотказности, долговечности и ремонтопригодности, степень автоматизации, уровень вибпааии и шума и ряд других, в числе которых — внешний вид (дизайн).
Насколько холодильная машина удовлетворяет требованиям потребителя, оценивают по указываемым в каталогах, рекламных проспектах и различных технических документах ее показателям, таким как холодопроизводительность, потребляемая мощность, расход охлаждающей воды, степень автоматизации, наработка на отказ, ресурс работы, масса, габаритные размеры, цена, вид поставки (единым агрегатом, отдельными блоками или «россыпью») и др.
Некоторым типам, которые соответствуют большинству требований потребителей, отдается предпочтение, другие используются довольно редко. Распространенность того или иного типа установки зависит не только от показателей, интересующих потребителей, но и от показателей, важных для изготовителей. К таким показателям относятся удельная трудоемкость изготовления, технологичность, степень унификации и стандартизации и др.
Виды пароэжекторных холодильных машин
Пароэжекторные холодильные машины обладают примерно теми же достоинствами, что и абсорбционные. Недостатки: большой шум при работе эжектора, еще более низкая, чем у абсорбционных машин, энергетическая эффективность, возможность охлаждать объект лишь до нескольких градусов выше нуля из-за использования воды в качестве хладагента. Вследствие этих недостатков имеют довольно ограниченную область применения. Их используют там, где важна простота эксплуатации и надежность, а повышенными энергетическими потерями можно пренебречь.
Обязательным условием для работы пароэжекторных установок является наличие значительного количества водяного пара давлением 0,7…1,0 МПа. Если для его получения сооружать специально паровой котел,то пропадет преимущество простоты и дешевизны паро-эжекторной машины. Поэтому их эксплуатируют, как правило, только там,где уже имеется источник водяного пара нужных параметров, причем в избытке, чтобы его хватало и для основного объекта. Такие условия имеются, например, на судах с крупными паротурбинными установками. В основном же пароэжекторные машины распространены на больших строительных объектах, где есть собственная котельная и имеется нужда в холоде.
Воздушные вихревые охлаждающие устройства чрезвычайно просты по конструкции. Они могут работать там, где есть источник сжатого воздуха — пневмома-гистраль, компрессорная станция — и где нужно простыми средствами получить относительно небольшое количество холода, примерно до 3 кВт. Вихревые охлаждающие устройства высоконадежны, безопасны в работе, но характеризуются высоким уровнем энергетических потерь, что сдерживает их широкое распространение.
Термоэлектрические охлаждающие устройства также высоконадежны, безопасны (при надлежащем качестве выполнения электрической части), просты в эксплуатации, малошумны (отсутствуют движущиеся части, кроме вентиляторов). Их характерная особенность — возможность очень просто переходить от режима охлаждения к режиму нагрева. Несмотря на указанные достоинства, из-за двух факторов — высокой стоимости полупроводниковых термоэлектрических батарей и сравнительно низкой энергетической эффективности — термоэлектрические охлаждающие устройства имеют весьма ограниченное применение.
Виды абсорбционных холодильных машин
Второй распространенный тип холодильных машин — абсорбционные. Их основная особенность состоит в том, что они потребляют не механическую, а тепловую энергию. Отсюда вытекают их достоинства и недостатки.
Абсорбционные машины просты по конструкции (кроме насосов для перекачки жидкости, в них нет других движущихся механизмов), дешевы в изготовлении, надежны, малошумны. Их можно размещать вне помещений: на открытых площадках под легкими навесами для защиты от осадков. Главный недостаток — невысокая энергетическая эффективность. Для выработки одинакового количества холода абсорбционным холодильным машинам требуется больше энергии, чем парокомпрессионным.
Это хорошо видно на примере домашних холодильников — абсорбционный «накручивает» за месяц на электросчетчике заметно больше киловатт-часов, чем компрессионный. Но это внешняя сторона. Сущность же заключается в том, что в агрегате домашнего холодильника абсорбционного типа, питающегося от электросети, потребляемая электрическая энергия превращается в тепловую энергию, которая затем обеспечивает выработку холода.
В крупных промышленных установках использовать электроэнергию необязательно. Тепловую энергию для обогрева генератора пара можно получать, сжигая газ или мазут, применяя горячий водяной пар и даже нагретую не до кипения воду. Затраты на производство тепловой энергии в этом случае меньше, чем при использовании электроэнергии, и может оказаться, что в целом (при благоприятном стечении различных обстоятельств) эксплуатация абсорбционной холодильной машины обойдется не дороже, чем эксплуатация парокомпрессионной. Если же на объекте имеются избыточные тепловые ресурсы в виде пара или горячей жидкости (тепло которых иногда даже «сбрасывают» в окружающую среду), то абсорбционные машины становятся выгоднее парокомпрессионных. Именно в таких случаях главным образом и используют абсорбционные машины.
На практике применяют две разновидности абсорбционных машин — водоаммиачные и бромистолитиевые. Они работают на двух-компонентном рабочем веществе.
В водоаммиачных машинах хладагентом служит аммиак, а абсорбентом — вода, в бромистолитиевых машинах — соответственно вода и бромистый литий. В бромистолитиевых машинах в испарителе кипит вода, поэтому с помощью этих машин можно получать температуры не ниже О °С, в противном случае вода замерзает.
Парокомпрессионные холодильные машины
Наибольшее распространение в области умеренного холода получили парокомпрессионные холодильные машины. Именно они составляют наибольшую (можно сказать подавляющую) часть парка всех работающих в мире установок. У них по сравнению с машинами других типов более высокий (при прочих равных условиях) холодильный коэффициент и наименьший расход энергии при эксплуатации.
В их составе применяются компрессоры различных типов (их конструкции будут рассмотрены в следующих статьях). Поршневые компрессоры имеют высокий коэффициент, однако для них характерна большая, чем для компрессоров других типов, вибрация и они менее надежны из-за наличия клапанов, которые гораздо чаще других детален выходят из строя. Поршневые очень хороши в машинах малой и средней холодопроизводительности и чересчур громоздки, тяжелы и менее энергетически эффективны в машинах большой холодопроиэводительности.
В последнее время начали широко использовать винтовые, которые в области малых холодопроизводительностей пока не могут конкурировать с поршневыми по энергетической эффективности, но почти сравниваются с ними по этому показателю в области средних холодопроизводительностей. Главное достоинство винтовых компрессоров — высокая надежность. Это, а также компактность и незначительная вибрация обусловили широкое применение винтовых компрессоров вначале в судовых холодильных установках, а затем в установках разных отраслей народного хозяйства. К недостаткам следует отнести повышенный уровень шума и громоздкость масляной системы.
Винтовой компрессор работает энергетически эффективно в случае, если его внутренняя степень сжатия, неизменная из-за заданной геометрии рабочих органов, совпадает с отношением давлений конденсации и кипения в холодильном цикле. Это отношение определяется внешними условиями и часто не равно внутренней степени сжатия. При их несовпадении ухудшаются энергетические показатели агрегата.
Недавно появились конструкции винтовых компрессоров с изменяющейся внутренней степенью сжатия, а значит, и с возможностью автоматически подстраиваться под меняющиеся внешние условия с целью добиться наилучшей энергетической эффективности. По мере совершенствования они постепенно будут заменить как поршневые,так и до известного предела компрессоры центробежного типа.
Центробежные компрессоры, обслуживающие парокомпрессионные машины особенно большой холодопроизводительности, не имеют конкурентов в своей области применения. Они компактны, хорошо уравновешенны, достаточно надежны. У них довольно просто и эффективно регулируется холодопроизводительность. Однако весьма трудно добиться удовлетворительных показателей у центробежных компрессоров при не очень большой холодопроизводителыюсти (менее
